室温和低温贮藏沙田柚果实的有机酸含量变化

刘萍 牛英 邓光宙 刘冰浩 范七君 娄兵海

摘要：【目的】研究沙田柚果實贮藏过程中的有机酸代谢及变化规律，为采后沙田柚品质保持及贮藏方式选择提供参考依据。【方法】采用高效液相色谱仪测定室温和4 ℃低温贮藏1～75 d沙田柚果实的柠檬酸、苹果酸、草酸、酒石酸、琥珀酸、乌头酸和延胡索酸含量。【结果】沙田柚果实的有机酸中，以柠檬酸含量最高，苹果酸含量次之，草酸、酒石酸及琥珀酸含量较低，乌头酸和延胡索酸含量为微量。室温贮藏条件下，沙田柚果实的柠檬酸含量在贮藏前期略有下降，贮藏15 d开始上升，贮藏60 d后下降；琥珀酸、乌头酸和延胡索酸含量变化趋势与柠檬酸基本相同，但出现峰值时间不同；苹果酸含量变化趋势与柠檬酸相反；草酸含量在贮藏前期上升，后期下降；酒石酸含量在贮藏前期略有下降，然后上升，60 d后下降。低温贮藏条件下，沙田柚果实的有机酸含量变化趋势与室温贮藏基本一致，但柠檬酸、草酸和延胡索酸含量低于室温贮藏，苹果酸和琥珀酸含量高于室温贮藏。【结论】沙田柚果实贮藏过程中有机酸含量变化受贮藏温度影响较小，室温贮藏沙田柚果实的总有机酸含量能维持在较高水平波动，对果实品质无明显影响。

关键词： 沙田柚；采后贮藏；有机酸含量；液相色谱

中图分类号： S666.3 文献标志码：A 文章编号：2095-1191（2016）09-1542-05

Abstract：【Objective】The present study was conducted to study metabolism and variation of organic acid in Citrus maxima （Burm.） Merr. cv. Shatian Yu during room and 4 ℃ temperature storage in a bid， in order to provide reference for maintaining fruit quality and storage methods selection during postharvest storage. 【Method】Seven organic acids in C. maxima（Burm.） Merr. cv. Shatian Yu， namely citric acid，malic acid，oxilic acid，tartaric acid，fumaric acid，succinic acid and aconitic acid， were determined via high performance liquid chromatography during 1-75 days of room and 4 ℃ temperature storage. 【Result】The results showed that among 7 organic acids， citric acid content accounted for the highest proportion and followed by malic acid， contents of oxilic acid，tartaric acid and succinic acid were lower， contents of aconitic acid and fumaric acid were trace amount. Under condition of room temperature storage，citric acid contents at early storage stage decreased slightly，began to rise after 15 days and decreased after 60 days. Vriation trend of succinic acid，aconitic acid and fumaric acid were almost the same with citric acid，but peak times were different. Different from citric acid， variation of malic acid content went up at early storage stage and decreased at late storage stage. Tartaric acid content decreased slightly at early storage stage， increased later， and dropped after 60 days of storage. Under low temperature storage condition， variation of organic acid contents in C. maxima（Burm.） Merr. cv. Shatian Yu was in accordance with that under room temperature storage condition， yet contents of citric acid，oxalic acid and fumaric acid were lower than those under room temperature storage condition， malic acid and succinic acid contents were higher than those under room temperature storage condition. 【Conclusion】Temperature has relatively small effect on variation of organic acid contents in C. maxima（Burm.） Merr. cv. Shatian Yu during storage. Under room temperature storage condition， total organic acid contents maintain at a relatively high level， and fruit quality goes through no obvious variation.

Key words： Citrus maxima（Burm.） Merr. cv. Shatian Yu； postharvest storage； organic acid content； liquid chromatography

0 引言

【研究意义】沙田柚[Citrus maxima（Burm.） Merr. cv. Shatian Yu]甜润多汁，营养丰富，具有清热润肺、化痰止咳、凉血降压等功效，在室温条件下贮藏期长达4个月，素有天然水果罐头的美誉（刘顺枝等，2010）。沙田柚果实在采后贮藏过程中由于有机酸种类及浓度发生变化而产生内在品质下降和腐烂等一系列生理反应，导致果实干枯、口感差，销量下降，影响果农的生产积极性（陈昆松和张上隆，2007）。因此，探讨沙田柚果实贮藏过程中有机酸的代谢及变化规律，对保障采后沙田柚品质及沙田柚产业的健康发展具有重要意义。【前人研究进展】李金强等（2003）研究发现，朋娜脐橙果实在贮藏120 d时果实中可溶性固形物含量、可食率、柠檬酸和维生素C含量等重要品质指标与贮藏时间呈极显著负相关，固酸比和糖酸比与贮藏时间呈显著正相关，与全糖呈负相关。Ritenour等（2004）、汪显友（2014）研究发现，柑橘果实粒化的汁胞中柠檬酸和异柠檬酸含量降低，可减缓果实有机酸含量的降低速度或维持高浓度有机酸含量进而减少汁胞枯水粒化发生。赵淼（2008）研究认为，柑橘果实发育后期有机酸降低是因为其参与了GABA途径。张小红等（2010）研究认为，低温贮藏可有效克服琯溪蜜柚采后酸化问题。麦适秋等（2014）研究发现，沙糖橘树冠盖膜留树保鲜果实的可滴定酸含量总体上高于CK，含糖量、可溶性固形物含量高，品质优。【本研究切入点】目前，针对沙田柚果实贮藏前后有机酸含量变化的研究鲜见报道。【拟解决的关键问题】测定室温和4 ℃低温贮藏前后沙田柚果实的7种有机酸含量，分析其变化规律，揭示有机酸在果实采后品质维持中的作用，为采后沙田柚品质保持和贮藏方式选择提供参考依据。

1 材料与方法

1. 1 试验材料

试验于2012～2014年在广西融安县沙田柚生产基地进行，供试沙田柚采自15年生酸柚砧沙田柚树，种植密度4.0 m×5.0 m。

1. 2 试验方法

1. 2. 1 样品选择及处理 于每年11月中下旬采收果形完好、大小及色泽基本一致的沙田柚果实，采摘后24 h内运回实验室，预贮3 d后分别进行室温和4 ℃低温贮藏，贮藏期75 d。贮藏期间每隔15 d分别随机选取两种温度处理的5个果实，取汁胞，液氮速冻后存放于-80 ℃冰箱备用。

1. 2. 2 有机酸各组分含量测定 参考赵淼（2008）的方法，使用岛津LC20A高效液相色谱仪进行检测。沙田柚有机酸各组分根据样品峰面积和标准曲线计算柠檬酸、苹果酸、草酸、酒石酸、乌头酸、延胡索酸和琥珀酸含量。

各有机酸的定性通过标准样品在高效液相色谱（HPLC）上的保留时间和特征吸收光谱进行双重鉴定，外标法定量分析。采用岛津高效液相色谱仪系统软件（LCsolution）对色谱结果进行处理。

1. 2. 3 标准曲线制作及回收率测定 用0.02 mol/L磷酸氢二钾（pH 2.2）缓冲液配制不同浓度的标准液，在1.2.2条件下检测，制作标准曲线并进行回归分析。向已知有机酸含量的样品中加入不同量的有机酸标准品，每个样品测定3次，考察各种有机酸的回收率。

1. 3 统计分析

试验数据、线性回归及回收率应用WPS 2016进行统计分析。

2 结果与分析

2. 1 有机酸色谱图

从图1可看出，在1.2.2色谱条件下沙田柚果实中7种有机酸标准样品无重叠现象，分离效果良好且13 min内出峰，按出峰时间先后依次为草酸、酒石酸、苹果酸、柠檬酸、延胡索酸、琥珀酸和乌头酸（图-A）。图1-B为沙田柚果实有机酸色谱图，根据出峰时间与标准样品色谱图对比可对7种有机酸进行定性。说明在1.2.2检测条件下有机酸分离度好、效率高，可用于对沙田柚有机酸进行定性分析。

2. 2 线性回归及回收率分析

由表1可知，沙田柚果实中草酸、酒石酸、苹果酸、柠檬酸、延胡索酸、琥珀酸和乌头酸的线性关系良好，相关系数分别为0.9994、0.9981、0.9996、0.9999、0.9995、0.9998和0.9998。HPLC分析结果表明，草酸、酒石酸、苹果酸、柠檬酸、延胡索酸、琥珀酸和乌头酸的回收率分别为100.0%、108.5%、98.8%、97.3%、95.5%、103.8%和105.0%。说明1.2.2检测条件测定沙田柚果实7种有机酸的灵敏度和准确度高，重现性好，可用于对沙田柚果实有机酸含量进行定量分析。

2. 3 不同贮藏条件下的沙田柚果實有机酸含量

从图2可看出，沙田柚果实的柠檬酸含量最高（约6.00 mg/g），约占7种有机酸总含量的64.0%，其次为苹果酸和酒石酸，草酸和琥珀酸含量较低，乌头酸和延胡索酸含量为微量。在室温贮藏过程中，沙田柚果实的柠檬酸含量在贮藏前期略有下降，贮藏15 d时（最低值，为6.43 mg/g）开始上升，45 d（最大值，为7.39 mg/g）后又下降，但降幅较小，贮藏第75 d时仍高于贮藏第30 d（贮藏中期）；苹果酸含量总体上呈下降变化趋势，采收期苹果酸含量为3.07 mg/g，贮藏75 d时降至1.18 mg/g，但贮藏30 d时略有回升；草酸含量在贮藏前期上升，第45 d达峰值（0.71 mg/g）后下降；酒石酸、琥珀酸和乌头酸含量变化与柠檬酸基本一致，呈下降—上升—下降的变化趋势，但酒石酸和乌头酸含量在贮藏第75 d与采收期差异不明显；延胡索酸含量极低，呈波动变化。说明室温贮藏过程中沙田柚果实各有机酸含量呈起伏波动变化，但变幅小，能维持在采摘时的水平。

4 ℃低溫贮藏过程中沙田柚果实的柠檬酸、草酸和延胡索酸含量总体上低于室温贮藏，其他有机酸含量变化趋势与室温贮藏基本一致，说明采收后沙田柚果实的有机酸含量变化受贮藏温度影响较小（图2）。

3 讨论

柑橘果实中的有机酸主要为柠檬酸，苹果酸、琥珀酸、顺乌头酸和延胡素酸等是三羧酸循环（TCA）的中间产物。本研究结果表明，室温贮藏过程中沙田柚果实柠檬酸含量先下降后上升再下降；苹果酸作为TCA中延胡索酸的下游酸，同时作为柠檬酸合成前体，其变化动态总体上与柠檬酸变化相反，与何志刚等（2005）对枇杷、熊晶晶（2007）对红江橙的研究结果一致；琥珀酸、乌头酸和延胡索酸在贮藏过程中的变化趋势基本上与柠檬酸一致，但出现峰值时间不同；与熊晶晶（2007）对纽荷尔脐橙的研究结果不一致，可能是因为TCA是一个复杂的过程、果实酸含量作为数量性状由多个基因决定产生的差异（陈发兴等，2005）；柠檬酸含量波动变化幅度小于苹果酸、琥珀酸和延胡索酸。本研究中沙田柚果实贮藏后有机酸含量能维持在较高水平，进而可延长果实的贮藏期，与Bogin和Wallaee（1966）对甜柠檬和酸柠檬、张小红等（2010）对琯溪蜜柚的研究结果一致。总的来说，果实有机酸代谢是一个极其复杂的过程，有机酸含量的高低不仅由内在的遗传特性决定，还受外界自然环境和栽培措施等多种因素的共同作用，其具体的作用机制需进一步探讨。

草酸在多种有机体中广泛存在，有研究表明草酸对植物生长、发育、逆境环境响应、氧化还原体平衡及细胞程序凋亡等起重要作用（Wang et al.，2009）。李昌晓（2010）等研究表明，酒石酸在植物应对多种水分逆境环境中起重要作用，植物根部酒石酸含量增加可有效提高植物的抗逆境能力。本研究结果表明，沙田柚果实在贮藏过程中草酸含量逐渐上升，酒石酸含量在贮藏后期比贮藏中期略有增加，可能是沙田柚耐贮性强的基础之一。

本研究中低温贮藏沙田柚的柠檬酸、草酸和延胡索酸含量低于室温贮藏，与黄昀等（2004）对柑橘、张小红等（2010）对琯溪蜜柚的研究结果一致；其他有机酸含量变化趋势与室温贮藏基本一致，与孙晓华（2012）对柚果的研究结果一致，说明沙田柚果实在室温下贮藏其品质在较长时间内受影响较小。

4 结论

沙田柚果实中的有机酸以柠檬酸含量最高，室温贮藏过程中柠檬酸含量先下降后上升再下降，但总体上维持在较高水平波动，是贮藏期能延长的基础；低温贮藏沙田柚果实各有机酸含量变化趋势与室温贮藏基本一致。因此，沙田柚的有机酸含量变化受贮藏温度影响较小，室温条件下贮藏沙田柚果实其品质未受明显影响。

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（責任编辑 思利华）